Cắt sét, bảo vệ cho hệ thống điện và an toàn cho con người. Đó là những chức năng chính quan trọng của bộ chống sét lan truyền được lắp đặt trong tủ điện. Vậy thiết bị chống sét lan truyền là gì và nó hoạt động như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu ngay sau đây nhé!
Vì sao cần phải trang bị thiết bị chống sét lan truyền cho hệ thống điện
Chúng ta cần phải biết rằng, khi có hiện tượng sét đánh, nó sẽ phá hủy đi tất cả những thứ mà nó đi qua. Đặc biệt ở trong hệ thống cơ sở hạ tầng điện. Ngoài việc bị đánh trực tiếp ra thì sét còn lan truyền qua các dây dẫn, mạng điện làm hỏng hóc những phần tử điện. Tất cả những thiết bị điện cần phải cung cấp đúng điện áp và dòng điện định mức theo nhà sản xuất. Nhưng nếu có hiện tượng sét đánh, xung điện sẽ được truyền đi theo đường dây dẫn, xuất hiện dòng điện cục bộ, lớn gấp nhiều lần và nếu như không được bảo vệ bằng module chống sét lan truyền thì nó sẽ phá hỏng những thiết bị.
Ngày xưa, bạn đã thường nghe nhiều tới chuyện tivi bị cháy do sét đánh. Hay sét lan truyền tới ổ điện, ảnh hưởng tới con người khi bạn ở gần đó. Thực tế cho thấy rằng, thiệt hại của sét đánh lan truyền trên dây dẫn không hề nhỏ hơn so với việc bị sét đánh trực tiếp.
Giải pháp chống sét lan truyền
Chúng ta lắp đặt bộ chống sét lan truyền để làm nhiệm vụ là bảo vệ cho các thiết bị điện. Đảm bảo sự an toàn cho con người khi có hiện tượng sét đánh. Module bao gồm cắt sét và lọc sét cộng lại với những phụ kiện kèm theo. Ngày nay, với sự phát triển về kỹ thuật, thiết bị bổ xung với những tính năng mới, hoàn thiện hơn và hoạt động bền bỉ hơn. Nguyên lý hoạt động của nó được hiểu như sau: Khi có hiện tượng sét đánh vào những đường dây, thiết bị này sẽ hấp thụ xung sét và truyền xuống dưới đất.
Những sai lầm khi lắp đặt hệ thống chống sét lan truyền
Có một thực tế đó là khi các hệ thống chống sét tại Việt Nam chưa được quan tâm. Và đặc biệt trong những hộ gia đình, với kinh phí hạn hẹp. Khi thi công, thiết kế các công trình nhà cao tầng, chủ thầu xây dựng sẽ ôm trọn mảng lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền cùng hệ thống điện. Vì thế, mà sẽ tiết kiệm được chi phí. Nhưng nó cũng có thể tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn do không đảm bảo được chất lượng, do chủ nhà thầu không am hiểu về hệ thống điện cũng như hệ thống chống sét.
Hệ thống chống sét được thiết kế độc lập với hệ thống chống sét trực tiếp. Nó được tính toán cụ thể và chi tiết. Nhưng vì 1 vài lý do nào đó mà họ đã tận dụng những đường dây tiếp địa chung, hoặc dây nối mát để truyền trực tiếp tín hiệu sét lan truyền xuống đó, làm mất an toàn.
Các cấp độ bảo vệ của chống sét lan truyền
Việc lựa chọn thiết bị chống sét lan truyền phù hợp với đường dây công suất nguồn điện phải dựa theo các thông số kỹ thuật của thiết bị chống sét. Chúng ta cần lưu ý tới 2 thông số chính là:
Điện áp cho qua (Let –through voltage)
Cường độ dòng sét (Surge rating)
Vậy điện áp cho qua được hiểu như thế nào? Theo tiêu chuẩn IEC 52305 nêu rõ điện áp cho qua được hiểu chính là hiệu điện thế lớn nhất khi xuất hiện tại những điểm kết nối khi xuất hiện xung áp do hiện tượng sét đánh lan vào các thiết bị. Dĩ nhiên, nếu như điện áp càng thấp thì độ an toàn cho các thiết bị đầu nối phía sau ngày càng tăng.
Nhiều bạn thắc mắc, vậy thì thông số điện áp này lấy ở đâu? Và nó được đo đạc dựa trên những thiết bị nào? Nó dựa trên test hai dạng sóng wave form tiêu chuẩn 3KA 8.20µs và 6KV 1.2/50 µs (tiêu chuẩn công nghiệp). Quá trình test thực nghiệm này cần được kiểm nghiệm nhiều lần làm mẫu so sánh để có được kết quả chính xác.
Cường độ dòng sét chính là khả năng chịu đựng các xung dòng sét của các thiết bị trong khoảng thời gian nhất định. Tiêu chuẩn AS1768 ghi rõ để có thể đáp ứng được cường độ dòng sét tiêu chuẩn, phải chịu được dòng sét lớn nhất ở những vị trí khác nhau đưa vào thiết bị.
- Vị trí D Khả năng chịu đường điện cao thế 70KA 8/20 µs
- Vị trí C khả năng chịu được nguồn điện tổng 20KA 8/20 µs
- Vị trí B khả năng chịu đường nguồn nhánh 3KA 8/20 µs
- Cuối cùng chính là vị trí A khả năng chịu đựng nguồn thiết bị 200A 0.5 µs/100kHz
Hiện nay, vật liệu MOV (Metalo Oxide Varistors) được coi là chủ đạo tích hợp hầu hết trong những thiết bị chống sét hiện nay. Tuổi thọ càng giảm và nhanh dần tới ngưỡng thủng (bão hòa).
Thiết bị cắt sét là thiết bị lọc sét cho hệ thống
Thiết bị cắt sét (Surge Diverters) chính là module được đấu nối song song với đường dây dẫn điện. Và nó hãm được sự tăng đột ngột xung điện và chuyển hướng toàn bộ dòng năng lượng này xuống đất theo dây cáp tiếp địa. Dòng sét cho qua trong module máy cắt sét này từ 700 tới 900V, đủ để bảo vệ cho các thiết bị không nhạy cảm với điện áp như máy hàn, bóng đèn, máy móc có công suất lớn.
Những thiết bị nhạy áp như máy tính, thiết bị mạng, cách bảng mạch mà yêu cầu độ chuẩn cao về điện áp đưa vào đầu vào thì thiết bị cắt sét sẽ không thể đáp ứng kịp. Một lưu ý nữa đó là thiết bị cắt sét được lắp đặt song song (shunt-connected) so với đường dây nên ảnh hưởng bởi chiều dài của đường dây kết nối. Vậy để giải quyết triệt để phải qua công đoạn lọc sét.
Thiết bị lọc sét (Series- Connected) được lắp nối tiếp với đường dây nguồn điện và nó được chia thành 3 giai đoạn. Đầu tiên là chuyển năng lượng xung sét xuống đất và hãm điện áp tăng được gọi là Line side surge diverter. Tiếp theo tói bộ lọc chậm nhiệm vụ của nó là làm tiêu tán năng lượng tăng vọt rồi cân bằng dòng sét giữa các đường dây có cùng phụ tải của module cắt sét. Ngoài ra, nó còn trang bị thêm bộ lọc ồn do sét gây ra.
Cuối cùng chính là dây phụ tải cắt sét, đây chính là công đoạn cuối cùng có mục đích kẹp áp và ngăn cản sự dội ngược điện áp hình thành do đường thoát sét gây nên. Vì thế mà thiết bị lọc sét có mức điện áp khoảng 200 tới 600V. Đây chính là mức mong muốn để đảm bảo an toàn cho tất cả các thiết bị. Do được mắc nối tiếp nên thiết bị lọc sét lan truyền không phụ thuộc vào độ dài được dây dẫn sét mà nó chỉ phụ thuộc vào dòng tải của nguồn điện.
Hướng dẫn lựa chọn bộ chống sét lan truyền
Tìm hiểu về thương hiệu – xuất xứ của sản phẩm
Thương hiệu hay nhãn hiệu,m nước sản xuất chính là yếu tố rất quan trọng mà chúng ta cần xét tới, đối với những nhà sản xuất chuyên nghiệp và lâu năm, sản phẩm của họ được nghiên cứu, sản xuất, thử nghiệm và kiểm tra bởi những quy trình chặt chẽ thì nó chắc chắn sẽ tốt hơn. Chúng ta có thể tìm hiểu về nhà sản xuất thông qua những phương tiện được đăng tải công khai, xem họ có chuyên nghiệp trong ngành chống sét không, có đầy đủ kinh nghiệm hay không,…
Hiện nay có rất nhiều công ty lớn hoạt động đa ngành nghề mà trong đó có cả những sản phẩm thuộc hệ thống chống sét. Nhưng có thể những sản phẩm đó chỉ là phụ trợ cho những sản phẩm chính khác. Họ không tự nghiên cứ và sản xuất mà chỉ mua lại từ những đơn vị sản xuất khác (theo dạng OEM) và đưa nhãn hiệu mình vào đó. Trong những trường hợp như vậy thì sẩn phẩm sẽ khó đạt được chất lượng tốt nhất.
Nước sản xuất hay nơi sản xuất cũng vậy. Do con người , quy trình sản xuất cùng các tiêu chuẩn về quản lý, chất lượng sản phẩm ở mỗi nơi 1 khác. Ở các nước có nền kinh tế & khoa học kỹ thuật phát triển thì sẽ có độ tin cậy cao hơn.
Tìm hiểu đơn vị cung cấp và người tư vấn uy tín
Nhà cung cấp các sản phẩm và dịch vụ nói chung và thiết bị chống sét nói riêng cũng vô cùng quan trọng. Chất lượng và uy tín của họ anh hưởng trực tiếp tới hiệu quả đầu tư của chúng ta. Đối với những đơn vị cung ứng chuyên nghiệp, hiểu biết chuyên sâu trong lĩnh vực này sẽ giúp chúng ta giảm thiểu được tối đa những rủi ro. Chúng ta nên lựa chọn những nhà cung cấp có kinh nghiệm lâu năm, có đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm,… hoặc có thể lại đại diện nhập khẩu, phân phối cho các nhà sản xuất.
Chọn thiết bị chống sét cho nguồn điện AC
Hiện nay, các thiết bị chống sét nguồn điện xoay chiều AC (TBCS) quá nhiều, nào là cắt sét, cắt lọc sét, dạng module din-ray, dạng tủ rồi lọc sét mắc nối tiếp, song song. Khả năng cắt sét, type 1, type 2, .v.v.v nhiều loại. Làm sao để chọn được thiết bị phù hợp.
Mỗi hệ thống cần bảo vệ đều có những đặc điểm riêng, cần chọn thiết bị không những phù hợp với những đặc điểm riêng đó mà cò phải đáp ứng được những nguyên tắc chung theo tiêu chuẩn. Sau đây là một vài tiêu chí chung để ta chọn thiết bị.
Chọn thiết bị chống sét theo tiêu chuẩn phù hợp
Yêu cầu chung của thiết bị chống sét và lắp đặt phải đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế (như IEC 61643) cùng các tiêu chuẩn quốc gia khác như EN 61643-11/ EU, NF EN 61634 / Pháp; UL/Mỹ, UNE/ Tây Ban Nha, TCVN/VN vvv
Chọn thiết bị chống sét theo đặc điểm của hệ thống điện
Cần xác định những đặc điểm của hệ thống điện cùng thiết bị chống sét cho phù hợp.
Xác định loại mạng điện: TT, TN, IT,… các loại thiết bị chống sét thường ghi rõ áp dụng cho mạng điện nào.
Số pha cùng số dây cần bảo vệ phù hợp
Điện áp định mức của hệ thống để chọn loại tương đương (Un_Thiết bị chống sét >= Un_ht)
Xác định cường độ dòng điện lớn nhất theo tải tiêu tụ, nó liên quan tới các cuộn lọc phối hợp hay bộ cắt lọc sét (Imax_Thiết bị chống sét >=I_tải).
Tình trạng điện áp của hệ thống đó có ổn định hay không? Khả năng quá áp tạm thời lớn nhất là bao nhiêu? Để từ đó có thể chọn ra được các thiết bị chống sét có khả năng chịu được quá áp liên tục (Uc_Thiết bị chống sét >=Uc_ht). Mặc khác thì cũng tính tới quá áp tạm thời của hệ thống (do lỗi mạng điện, mất trung tính, hoạt động của máy có công suất lớn,…) để chọn (Ut_thiết bị chống sét >=Ut_ht).
Cần lưu ý rằng, nhà sản xuất đã đưa ra những thông số về môi trường để lắp đặt cho mỗi thiết bị. Thiết bị chống sét có thể bị hư hỏng nếu như sử dụng không phù hợp với những điều kiện đó. Trong trường hợp này thì nó sẽ không được bảo hành, nhà sản xuất hay phân phối sẽ không phải chịu trách nhiệm về những hậu quả liên qua do sự cố này xảy ra.
Chọn thiết bị chống sét theo vùng bảo vệ
Trên cơ sở tác động của sét mà người ta chia ra các khu vực (hoặc vùng) chống sét (Lightning Protection Zones – LPZ) như sau:
- LPZ 0 – Vùng bên ngoài công trình, chịu toàn bộ những tác động trực tiếp từ sét và trường điện từ
- LPZ 1 – Vùng tiếp giáp với bên ngoài nhưng có che chắn, chịu tác động 1 phần từ sét và trường điện tử.
- LPZ 2-n – Vùng bên trong của công trình có nhiều lớp che chắn, chịu tác động ít hơn từ sét và trường điện từ.
Theo như IEC 62305, với mỗi vùng khác nhau thì những thiệt hại do sét có thể gây ra là khác nhau. Vì thế, thiết bị cần phải được bảo vệ theo những nguy cơ này. Các thiết bị chống sét được lắp đặt tại những vị trí chuyển tiếp giữa những vùng nó chúng nên được phối hợp với nhau để có khả năng chịu được dòng sét lớn. Cho điện áp dư thấp để đảm bảo an toàn cho tải.
Ví dụ: chúng ta thường lắp bảo vệ, cắt sét cho nguồn điện AC:
- Sau LPZ 0 là tủ điện từ trạm hạ áp hoặc điện lưới đi vào
- Sau LPZ 1 chính là tủ điện tổng của khu vực (xưởng, nhà văn phòng).
- Sau LPX 2-n là tủ điện nhánh khu vực nhỏ hơn như phòng, phân xưởng
Chọn thiết bị chống sét theo phân loại Type
Từ những vùng chống sét trên mà tiêu chuẩn cũng quy định các loại Thiết bị chống sét tương ứng là Type 1, Type 2 và Type 3. Ứng với mỗi Type thì cần phải đảm bảo những tiêu chí nhất định. Trong đó, quan trọng nhất chính là quy định khả năng chịu được dòng sét trực tiếp, chịu ảnh hưởng thứ cấp của sét trực tiếp hoặc quá áp lan truyền là như thế nào.
Loại Type đã được nhà sản xuất nêu ra trong dữ liệu thông số kỹ thuật của thiết bị chống sét, chúng ta cần phải lưu ý tới tiêu chí này.
Các Type của thiết bị chống sét chúng ta cần chọn ứng với những trường hợp:
- Type 1: lắp ở tủ điện đầu tiên của hệ thống điện từ ngoài trời đi vào. Hoặc có cột thu lôi bên trong công trình. Nó sẽ chịu được dòng sét trực tiếp với dạng xung 10/350us (giống như thiết bị cắt sét Type 1)
- Type 2: được lắp ở tủ điện chính hoặc nhánh, nơi mà ở đó ít có khả năng bị sét đánh trực tiếp. Trên công trình không bố trí kim thu sét. Thiết bị này sẽ chống được dạng sóng lan truyền 8/20us (như thiết bị cắt sét Type 2)
- Type 3: ở những tủ điện nhánh nhỏ, nằm sâu ở trong nhà. Thiết bị này sẽ triệt tiêu đi những xung quá áp dạng song 8/20us và 1.2/50us lan truyền với cường độ thấp. Cho ra mức điện áp còn lại rất thấp cho những thiết bị đầu cuối (như DS-HF, ATPLUG, chống sét cho đèn led,…)
Vì thế, chúng ta phải biết rõ công trình có được trang bị kim thu sét hay không? Hệ thống điện cụ thể như thế nào? Các thiết bị cần bảo vệ được nằm ở đâu trên hệ thống để từ đó có thể bố trí thiết bị chống sét ở đâu và chúng phải thuộc Type nào.
Nếu như chọn sai type thì nó không những gây lãng phí mà nó còn không có tác dụng bảo vệ hoặc nó sẽ hư hỏng do không phù hợp với dòng xung điện. Nếu như chọn thiết bị chống sét bảo vệ đầu nguồn có khả năng cắt sét rất lớn (>100kA xung 8/20us) mà nó không chịu được dạng xung 10/350us, khi có sét đánh vào kim thu sét ese hoặc trên đường dây thì không những bản thân nó bị phá hủy mà các thiết bị bảo vệ ở phía sau cũng bị hư hỏng.
Trên đây, EvnBamBo đã giới thiệu tới các bạn những thông tin về thiết bị chống sét lan truyền. Hy vọng bài viết này sẽ mang lại những thông tin hữu ích với bạn.
Chat Facebook
Gọi điện